Ca2+/Mg2+对P矿浮选的影响

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本文作者：李冬莲秦芳张亚东作者单位：武汉工程大学环境与城市建设学院

实验试样、设备与药剂

1实验试样

试样采自云南磷化集团有限公司晋宁、安宁和昆阳磷矿．其原矿化学组成分别见表1．

2试验设备及仪器

a．磨机设备：XMB－67型200×240棒磨机b．浮选设备：XFD3－63型单槽浮选机c．水银温度计：精度0．1度d．过滤机：XTL2260／200多用水环式真空过滤机e．烘箱：101－4A型电热鼓风干燥箱f．湿式分样机：XSHF－2－3湿式分样机1．3试验药剂a．碳酸钠：工业纯，配制10％水溶液b．水玻璃：工业纯，配制5％水溶液c．H－02：工业纯，配制2％水溶液d．硫酸：化学纯，配制10％水溶液e．磷酸：化学纯，配制5％水溶液f．氯化钙：化学纯，配制1％水溶液g．氯化镁：化学纯，配制1％水溶液h．实验用水：武汉市自来水

试验结果及分析

1钙镁离子对晋宁磷矿正浮选的影响

根据晋宁磷矿原矿含硅含镁较高的特点，要想得到优质精矿，需采用正反浮选工艺，在此主要研究Ca2＋、Mg2＋离子对晋宁磷矿正浮选的影响．35℃时，药剂制度及流程如图1．

1)钙离子对晋宁磷矿正浮选的影响

在矿浆中加入氯化钙溶液，添加的钙离子质量浓度分别为0、100、200、300、400、500mg／L．在温度35℃条件下，按图1流程及条件进行浮选试验．钙离子对晋宁磷矿浮选的影响试验结果见图2．由图2可知，钙离子对晋宁磷矿正浮选影响很大．随着钙离子浓度的增加，回收率明显下降．当钙离子为200mg／L时，精矿的回收率不到60％；当钙离子质量浓度超过400mg／L时，精矿的回收率只有20％左右，且精矿品位明显降低．

2)镁离子对晋宁磷矿正浮选的影响

在矿浆中加入氯化镁溶液，添加的镁离子质量浓度分别为0、25、50、75、100mg／L．试验流程见图1，镁离子对晋宁磷矿浮选的影响试验结果见图3．图3可以看出，镁离子对晋宁磷矿浮选影响较大，随着镁离子浓度增加，回收率下降．镁离子只有100mg／L时，精矿的回收率不到60％．磷精矿品位也有一定程度的降低．

2钙镁离子对安宁磷矿正浮选的影响

根据安宁磷矿含硅含镁较高的特点，要想得到优质精矿，须采用正反浮选工艺，在此主要研究Ca2＋、Mg2＋离子对安宁磷矿正浮选的影响．在磨矿细度－0．074mm87．72％，温度30℃，水玻璃用量8kg／t，捕收剂H－02用量2kg／t，浮选时间为4min条件下，进行安宁磷矿正浮选Ca2＋、Mg2＋离子影响试验．

1)钙离子对安宁磷矿正浮选的影响

在矿浆中加入氯化钙溶液，添加的钙离子质量浓度分别为0、100、200、300、400mg／L．在温度30℃条件下，水玻璃用量8kg／t，捕收剂用量2kg／t．浮选时间为4min．钙离子对安宁磷矿浮选的影响试验结果见图4．由图4可知，钙离子安宁磷矿浮选影响很大．随着钙离子浓度的增加，回收率明显下降．当钙离子质量浓度为100mg／L时，精矿的回收率不到60％；当钙离子质量浓度超过200mg／L时，磷精矿的回收率只有30％以下，且精矿品位明显降低．

2)镁离子对安宁磷矿反浮选的影响

在矿浆中加入氯化镁溶液，添加的镁离子质量浓度分别为0、25、50、75、100、125mg／L．镁离子对安宁磷矿浮选的影响试验结果见图5．图5可以看出，镁离子对安宁磷矿浮选影响很大，随着镁离子浓度增加，回收率显著下降．镁离子只有50mg／L时，精矿的回收率不到50％．磷精矿品位也有一定程度的降低．

3钙镁离子对昆阳磷矿反浮选的影响

根据昆阳磷矿原矿硅低镁高的特点，只需采用单一反浮选工艺，便能得到合格精矿，主要研究Ca2＋、Mg2＋离子对昆阳磷矿单一反浮选的影响．药剂制度及流程如图6．

1)钙离子对昆阳磷矿反浮选的影响

在矿浆中加入氯化钙溶液，添加的钙离子质量浓度分别为0、100、200、300、400mg／L．试验流程及药剂制度如图6．钙离子对昆阳磷矿反浮选的影响试验结果见图7．

2)镁离子对昆阳磷矿反浮选的影响

在矿浆中加入氯化镁溶液，添加的镁离子质量浓度分别为0、25、50、75、100、125mg／L．试验流程见图6，镁离子对昆阳磷矿反浮选的影响试验结果见图8．图8可以看出，镁离子对昆阳磷矿反浮选影响不大．镁离子质量浓度在0～125mg／L范围内，精矿品位P2O528％左右，回收率70％左右，变化不显著．由以上试验结果表明，在云南磷矿的浮选中，当钙离子质量浓度达到100mg／L时，晋宁和安宁磷矿正浮选回收率下降20％；而当镁离子质量浓度达到50mg／L时，晋宁和安宁磷矿正浮选回收率下降30％，对磷矿浮选产生较大影响．而对昆阳磷矿反浮选的影响不显著．也就是说，当晋宁和安宁磷矿浮选回水时，应根据回水中钙镁离子浓度确定回水点及回水处理工艺．

云南磷矿回水处理工艺探讨

为更进一步探讨晋宁、安宁磷矿浮选废水回用工艺，进行了晋宁磷矿一粗一精一扫正浮选、安宁磷矿一粗一扫正浮选和一反粗一反扫正反浮选5个循环闭路流程，测定各阶段矿浆钙镁离子浓度．取磨矿后矿浆上层清液，加药后矿浆及平衡后第4、5个循环的精矿、尾矿矿浆100mL，测定其钙镁离子浓度，结果见表2、表3．从表2、表3中钙镁离子测定结果可以看出，正浮选尾矿水中Ca2＋、离子浓度较低，Ca2＋质量浓度不到25mg／L，Mg2＋质量浓度只有20mg／L，并未达到影响磷矿正浮选浓度限值（Ca2＋100mg／L，Mg2＋50mg／L），可以直接返回正浮选使用；反浮选精尾矿Ca2＋、Mg2＋离子浓度很高（总浓度精矿达270mg／L，尾矿达到80mg／L），且pH＝6左右，不能够直接返回到正浮选，但是可以直接返回反浮选作为循环水利用．显然，在云南磷矿正反浮选实践中，反浮选精矿可直接输送到下游制酸，而将正反浮选尾矿水分别浓缩、过滤，滤饼尾矿渣堆存，溢流、滤液各自返回到正反浮选作业，不须输送尾矿矿浆，既对回水进行了有效利用，又避免了尾矿库带来的安全隐患以及尾矿输送带来的一系列问题．

结语

a．钙镁离子对云南晋宁、安宁磷矿正浮选影响较大．选矿水循环回用时，Ca2＋离子累积到100mg／L、Mg2＋离子累积到50mg／L时，继续回用则会影响磷矿正浮选，需去除．b．钙镁离子对昆阳磷矿反浮选影响不大．采用单一反浮选工艺时，选矿废水可直接回用．c．晋宁、安宁磷矿实验室闭路试验正浮选尾矿水中Ca2＋、Mg2＋离子浓度较低，并未达到影响磷矿正浮选浓度限值，可以直接返回正浮选使用．在磷矿的浮选实践中，选矿废水可否正浮选直接返回正浮选，反浮选直接返回反浮选，有待进一步研究．